Technologieoffene Energiesystemanalyse zur Ableitung von Handlungsmaßnahmen für die Dekarbonisierung urbaner Wärmenetze, Teilvorhaben: Detaillierte Wärmenetzsimulation zur Effizienzsteigerung

Description: Im Rahmen von 'TeoS' werden Potentiale und Einbindungsmöglichkeiten von erneuerbaren Energien (EE) für bestehende Wärmenetze untersucht und bewertet. Dafür werden zunächst die Wärmenetze an zwei Standorten (BTB Berlin und Fernwärme Duisburg) detailliert modelliert. Neben den bestehenden Erzeugungsanlagen werden auch die potenziell einsetzbaren, erneuerbare Energiequellen (Wärmepumpen, Geothermie, Solarthermie usw.) modelliert. Die jeweiligen Standorte werden hinsichtlich Geodaten, städtebaulicher Gegebenheiten und industrieller Abwärme analysiert. Als Ergebnis werden für beide Standorte individuelle Einbindungskonzepte erstellt. Durch stündlich aufgelöste Jahressimulationen kann der Betrieb des Gesamtsystems ohne EE (Referenz) und mit EE für zu definierende Betriebsstrategien (Anlageneinsatz) simuliert und mögliche kritische Punkte im Netz identifiziert werden. Des Weiteren werden auf Basis der entwickelten Modelle die Einbindung der erneuerbaren Energien sowie die damit zusammenhängenden Investitions- und Betriebskosten unter Berücksichtigung verschiedener Wetterszenarien simuliert. Für die Entwicklung und Bewertung von Transformationsplänen und die Planung einzelner Maßnahmen müssen Szenarien zu Grunde gelegt werden, bei denen sowohl die vom örtlichen Wetter abhängigen, erneuerbaren Energiequellen und Wärmelasten als auch die zunehmend vom bundesweiten Wetter abhängigen Strompreise zeitsynchron prognostiziert werden. Diese integrierte Analyse und umfassende Bewertung der Wechselwirkungen sind dementsprechend neue, innovative Ansätze, die im Vergleich zum aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik und für die Energiewende im Wärmesektor zukünftig einen großen Mehrwert mit sich bringen. Durch konsistente Datensätze von Strompreis, Wetterdaten und Wärmelasten kann die Einbindung der erneuerbaren Energien für unterschiedliche Szenarien untersucht und evaluiert werden.

SupportProgram

Tags: Berlin ? Duisburg ? Fernwärme ? Berlin ? Solarthermie ? Energiewende ? Geothermie ? Erneuerbarer Energieträger ? Industrieabwärme ? Wärmenetz ? Strompreis ? Erneuerbare Energie ? Szenario ? Wärmepumpe ? Wetterdaten ? Dekarbonisierung ? Vergleichsanalyse ? Stand von Wissenschaft und Technik ? Geodaten ?

Region: Nordrhein-Westfalen

Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°

License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• Fernwärme Duisburg GmbH (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2022-12-01 - 2024-11-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Detailed heat network simulation to increase efficiency
  Description: Within the framework of 'TeoS', potentials and integration possibilities of renewable energies (RE) for existing heating networks are investigated and evaluated. For this purpose, the heating networks at two locations (BTB Berlin and Fernwärme Duisburg) are first modeled in detail. In addition to the existing generation plants, the potentially applicable renewable energy sources (heat pumps, geothermal energy, solar thermal energy, etc.) are also modeled. The respective sites are analyzed with respect to geodata, urban conditions and industrial waste heat. As a result, individual integration concepts are created for both sites. By means of hourly resolved annual simulations, the operation of the overall system without RE (reference) and with RE can be simulated for operating strategies to be defined (plant deployment) and possible critical points in the network can be identified. Furthermore, based on the developed models, the integration of renewable energies as well as the related investment and operating costs are simulated considering different weather scenarios. The development and evaluation of transformation plans and the planning of individual measures must be based on scenarios in which both the renewable energy sources and heat loads, which are dependent on local weather, and the electricity prices, which are increasingly dependent on nationwide weather, are forecast synchronously in time. Accordingly, this integrated analysis and comprehensive assessment of interactions are new, innovative approaches that bring great added value compared to the current state of science and technology and for the energy transition in the heating sector in the future. Consistent data sets of electricity price, weather data and heat loads allow the integration of renewable energies to be investigated and evaluated for different scenarios. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1127512

Status

Aktiv

Quality score

• Overall: 0.50
• Findability: 0.68

  • Title: 1.00
  • Description: 0.10
  • Identifier: false
  • Keywords: 1.00
  • Spatial: RegionIdentified (1.00)
  • Temporal: true
• Accessibility: 0.67

  • Landing page: Specific (1.00)
  • Direct access: false
  • Publicly accessible: true
• Interoperability: 0.00

  • Open file format: false
  • Media type: false
  • Machine-readable metadata: false
  • Machine-readable data: false
• Reusability: 0.67

  • License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
  • Contact info: false
  • Publisher info: true

Accessed 1 times.